[發明專利]一種致密儲層納米孔隙中殘余油的電鏡識別方法及裝置

有效

• 申請號: 201410515478.8
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN104237267A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 王曉琦;朱如凱;孫亮;金旭;李建明
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李秀蕓

技術領域

本發明涉及石油勘探技術領域，特別涉及一種致密儲層納米孔隙中殘余油的電鏡識別方法及裝置，適用于致密砂巖、致密碳酸鹽巖等非常規儲層的表征。

背景技術

在我國，致密油資源潛力巨大，分布范圍廣，重點區域包括鄂爾多斯盆地、四川盆地、渤海灣盆地、酒泉盆地、準噶爾盆地等，儲層巖性包括致密砂巖、致密碳酸鹽巖。致密儲層儲集空間主要由微納米孔喉系統構成，對該尺度的孔隙分析采用的納米CT成像技術、截面離子拋光技術、場發射掃描電鏡成像、聚焦離子束掃描電鏡(FIB-SEM)成像等技術已得到廣泛應用，有效地進行了微納米孔隙的二維、三維精細表征。

對于含油的致密儲層樣品來說，殘余油的孔隙空間評價至關重要。目前對殘余油直接觀測多采用環境掃描電鏡技術，然而，由于環境掃描電鏡水氣氣氛對信號的影響，其分辨率相對于高真空模式損失嚴重，其分辨納米孔隙的能力嚴重下降；由于干酪根等各類有機質在電子束下與殘余油的性狀類似，兩者的辨識困難，極易混淆；殘余油評價多結合EDX能譜分析，而由于能譜僅靠碳、氧元素分析判別有機質是否存在，這無法區分殘余油及干酪根，且能譜束斑直徑約為3μm，穿透深度約為1μm，因此在使用能譜驗證時受孔隙附近顆粒的影響較大。因此，以上的多種負面因素會造成殘余油評價過程中誤差，甚至謬誤，嚴重制約了致密儲層的含油性評價。

目前，除環境掃描電鏡結合能譜分析外，無直接對殘余油成像的微觀分析方法，技術的缺失嚴重制約著致密儲層含油樣品的分析。因此，亟需發展致密儲層殘余油微觀評價技術。

發明內容

為解決現有技術的問題，本發明提出一種致密儲層納米孔隙中殘余油的電鏡識別方法及裝置，本技術方案是致密儲層巖石樣品微納米孔隙空間中的直接觀測方法，為致密儲層的殘余油評價及有效儲集空間總體評價提供準確有效的原始數據。

為實現上述目的，本發明提供了一種致密儲層納米孔隙中殘余油的電鏡識別方法，該方法包括：

獲取電鏡樣品；

對所述電鏡樣品進行處理，得到顯露微納米孔隙的平整截面；

在所述顯露微納米孔隙的平整截面上獲得無荷電現象的背散射圖像；其中，所述無荷電現象的背散射圖像顯示微納米孔隙、原生有機質分布；

在同一成像位置，獲取殘余油荷電的背散射圖像；其中，所述殘余油荷電的背散射圖像顯示微納米孔隙、原生有機質分布；

分別對所述無荷電現象的背散射圖像和所述殘余油荷電的背散射圖像進行孔隙提取，得到殘余油在三維孔隙空間中的分布，實現致密儲層納米孔隙中殘余油的識別。

優選地，所述電鏡樣品通過致密儲層含油巖石加工獲得。

優選地，所述顯露微納米孔隙的平整截面通過對所述電鏡樣品進行離子刻蝕獲取。

優選地，所述得到殘余油在三維孔隙空間中的分布步驟包括：

對所述無荷電現象的背散射圖像進行物相分割，提取所述無荷電現象的背散射圖像中所有的孔隙；

對所述殘余油荷電的背散射圖像中含有殘余油的孔隙進行提取，得到殘余油在三維孔隙空間中的分布；

獲得含有殘余油的孔隙占總孔隙的面積百分數。

為實現上述目的，本發明還提供了一種致密儲層納米孔隙中殘余油的電鏡識別裝置，該裝置包括：

樣品獲取單元，用于獲取電鏡樣品；

樣品預處理單元，用于對所述電鏡樣品進行處理，得到顯露微納米孔隙的平整截面；

第一圖像獲取單元，用于在所述顯露微納米孔隙的平整截面上獲得無荷電現象的背散射圖像；其中，所述無荷電現象的背散射圖像顯示微納米孔隙、原生有機質分布；

第二圖像獲取單元，用于在同一成像位置，獲取殘余油荷電的背散射圖像；其中，所述殘余油荷電的背散射圖像顯示微納米孔隙、原生有機質分布；

識別單元，用于分別對所述無荷電現象的背散射圖像和所述殘余油荷電的背散射圖像進行孔隙提取，得到殘余油在三維孔隙空間中的分布，實現致密儲層納米孔隙中殘余油的識別。

優選地，所述樣品獲取單元通過致密儲層含油巖石加工獲得電鏡樣品。

優選地，所述樣品預處理單元通過對所述電鏡樣品進行離子刻蝕獲取顯露微納米孔隙的平整截面。

優選地，所述識別單元包括：

第一孔隙提取模塊，用于對所述無荷電現象的背散射圖像進行物相分割，提取所述無荷電現象的背散射圖像中所有的孔隙；

第二孔隙提取模塊，用于對所述殘余油荷電的背散射圖像中含有殘余油的孔隙進行提取，得到殘余油在三維孔隙空間中的分布；